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<관구밀폐기
(RDSS) Test Report 한글 번역본>
RDSS Test Report
PPR 1126
Performance Test of the
Rayflate
Duct Sealing System
Type : RDSS
Ⅰ. 목적
‘Rayflate Duct Sealing System(RDSS)'의 밀폐 성능을
검증하기 위함.
Ⅱ. 요약
현재 본제품과 같은 타입의(관구밀폐기) 적용에
요구되는 성능을 적합하게 정의하는 산업 규격이
없는 상태이다. 시험 과정은 사용자의 요구와
레이켐의 내부적인 규격에 준하여 고안되었다.
RDSS 시스템은 축방향 인장, 비틀림, 굴곡, 진동,
화학약품 및 부하사이클을 포함하는 여러 가지
조건하에서 특성 평가가 이루어졌다. RDSS밀폐기는
1도체 케이블 및 3도체 케이블(실링 클립사용)
에 대하여 시험되었다.
모든 시험시료는 성공적으로 시험을 통과하였으며
상세한 내용을 본 보고서에 기술하였다.
모든 시험은 다음의 레이켐 연구실에서 수행되었다.
Raychem GmbH in Ottobrunn/Munich, Germany
Raychem Corporation in Newark, Delaware, USA
Raychem S.A., Kessel-Lo, Belgium
Ⅲ. 결론
포괄적으로 수행된 본 시험과정의 파라메티를
통하여 Rayflate Duct Sealing System(RDSS)이 전력
케이블의 관구밀폐 방법으로 적합하다는 것을
확인하였다.
Ⅳ. 시험요약
모든 시험은 ‘Section V-"상은하 케이블에
대한 시험’, Section Ⅵ-"부하사이를 케이블에 대한 시험
및 Section Ⅶ-"재료 시험’ 에 기술한대로
시행되어졌다.
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기밀시험
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IEC68-2-17에의한
시험과정
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지속적인 기포발생 없을것
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3
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축방향 인장시험
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케이블 이동시
발생가능
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기밀시험
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3
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굴곡시험
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케이블 이동시 발생가능
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기밀시험
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4
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비틀림 시험
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케이블 이동시 발생가능
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기밀시험
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4
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전동 시험
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도로상 자동차 진동
모이
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기밀시험
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4
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내 화학성 시험
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각종화학용액과의 접촉
모의
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기밀시험
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4
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온도사이클 시험
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저온으로의 급속냉각
모의
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기밀시험
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5
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보관특성 시험
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고온 보관시의 영향
평가
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시공성+기밀시험
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5
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케이블1개에 대한 수밀시험
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3M 수압 및 도체온도130℃환경에 대한
열화 모의시험
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누설이 계측되지 않을것
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6
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케이블3개에 대한 수밀시험
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공기압 0.3bar 및 도체온도90℃ 환경에
의한 열화 모의시험
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누설이 계측되지 않을것
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7
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케이블3개에 대한 수밀시험
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3Meter 수압 및 도체온도 90℃환경에
대한 열화 모의시험
|
누설이 계측되지 않을것
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7
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진동시험
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부하사이클시 도로상 자동차진동 모의
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누설이 계측되지 않을것
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7
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고온 굴곡 시험
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맨홀내에서 케이블 이동시 발생가능
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누설이 계측되지 않을것
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7
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케이블3개에 대한
압력
보전 시험
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30년 사용후 RDSS내 잔류압력
모의
(확산을 측정 및 미분방정식에 의해 추정됨)
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누설이 계측되지 않을것
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8
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재료시험
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헬륨 확산 시험
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라미네이트재(외피재)의 부하 사이클에
의한 열화효과
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8
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터짐 강도
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드라이버로 공기 제거시 필요한힘
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9
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내압력 특성
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RDSS를 터뜨리기 위한 주입압력
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9
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모든시료는 설치시방서 EPP 0570에 의하여 설치되어졌다. 시험시료는
시험전에 표준시험실
조건에서 24시간 이상 방치(전처리)되었다.
Ⅴ. 상온하 케이블에 대한 시험
시험장치
: Duct(관)과 Cable type과 직경은 설치 시방서에
따라 결정되었다.
Cable 의 길이는 test에 대해 가장 적당하게 채택되어
졌다. 안과 밖의 다수 Cable로 결합되어 있기
때문에 가장 큰 직경을 가진 Cable이 이 test
시 Clamping distance를 산정하는데 사용되어 졌다.
다음 그림은 전체 Test에 사용된 시료 설치방법이다.
1. 기밀시험
: 설치된 sample의 밀착도는 조립품이 상온에서
물에 완전하게 가라앉은 상태에서 15분 동안
50kPa(0.5 bar)압력의 공기로 Duct(관)에 압력을
가하여 검사하였다. RDSS가 설치된 부위에서
지속적으로 새어나오는 공기방울이 없을 때 밀착되어졌다고
평가 하였다.
- 결과 : 모든 sample이 test통과 (총 412 sample
중)
2. 축방향 인장 시험
: 22개의 RDSS sample이 각각 한 개의 cable과 함께
Duct(관)에 설치되었다.
D/2 X 10 Newton 공식으로부터 산정된 하중이
4시간 동안 각 cable에 가해졌다.
(D=mm 단위의 Cable 외부 직경)이 Test가 수행되는
동안, 50kpa의 압력이 Duct(관) 내부에
가해졌다.
3. 구부림 test
: 22개의 RDSS Sample이 각각 한 개의 Cable과 함께
Duct(관)에 설치되었다.
이 test 기간동안, 50kpa 압력이 Duct(관)에 가해졌다.
돌출된 Cable들은 Duct의 끝에서부터 Cable 외경이
10배 길이만큼 떨어진곳에 힘을 가하여 45°
각도로 구부려졌다. 이 Cable을 5분동안 이 위치에
고정한다. 이러한 과정은 반대 방향으로도 시행
되어졌다.
이 test를 완료하고, 모든 sample은 Section Ⅴ.1에
의한 밀착 시험을 통과해야 한다.
4. 비틀림 시험
: 10개의 RDSS sample 이 각각 한 개의 Cable과
함께 Duct(관)에 설치되었다. 시험과정 중에 50kPa
압력이 Duct(관) 내부에 가해졌다. D/2 ×
10Nm(최대 50Nm, D=Cable외부 직경)공식으로부터
산정된 비틀림하중은 Cable 외부직경의 10배 길이만큼
떨어진 곳(최소 250㎜)에 가하여졌다.
Cable을 5분동안 이 위치에 고정해 놓는다. 이러한
과정은 반대방향으로도 시행되어졌다.
이 test를 완료하고 모든 sample은 Section Ⅴ.1에
의한 밀착 시험을 통과 하여야 한다.
5. 진동시험
: 88개의 RDSS sample을 케이블과 함께 Duct에 설치한
후, 각 Duct(관)의 끝으로부터 Cable 외부
직경의 10배(최소 250㎜)에 달하는 거리에서 진동
Bench에 고정한다. 이 Duct(관)의 중심부에 10일
동안 6㎜의 진폭과 10Hz의 주파수를 가진 정현파
진동을 가했다. 이 TEST가 이루어지는 동안,
50kpa의 압력이 Duct(관)내부에 가해졌다.
이 test가 완료하고 모든 sample이 Section Ⅴ.1에
의한 밀착시험을 통과해야 한다.
6. 내약품성 시험
RDSS. sample은 길이 600㎜ Duct(관)의 양쪽 끝에
설치하였다. 앞에서 기술한 시험방법에 따라
기밀시험을 실시한 후 sample들을 30일동안 여러종류의
화학용액에 담가 놓았다.
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함침용액
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RDSS 시료수
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pH 12 solution of NaOH
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16
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pH 2 solution of Hcl
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16
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3.5% Na2SO4 solution
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10
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3.5% NaCl solution
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10
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Diesel fuel for cars NBN T52-713
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12
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Kerosene ISO 1998/1 1.005
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10
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Petroleum Jelly
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4
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이 test가 완료 시키기 위해서는, 모든 sample이
침수 전후에 Section Ⅴ.1에 의한 기밀시험을
통과해야 했다.
7. 온도 cycle test
: 120개의 sample을 길이 600㎜ Duct(관)의 양쪽
끝에 설치하고 열적으로 격리되도록 시험동안
틀에 고정하였다. 시험품과 시험 Chamber의 표면사이에
자유롭게 공기유통이 되도록하였다. 설치된
sample은 환경시험 chamber에 두고 다음과 같은
12시간 주기에 대해 20회 반복(20cycle)되도록
처리하였다.
- 3/4시간, 온도전이(승온) : -15도에서 30도
- 3/4 시간온도전이(강온): 30도에서 -15도
시험의 과정 중 sample은 50kpa압력으로 Duct(관)
압력을 제어하는 공기 공급장치에 연결되어
있었다.
20회의 온도 사이클을 완료한 모든 sample은 sectionⅤ.1에
의한 기밀 시험을 통과해야 했다.
8. 보관
: RDSS sample은 60도에서 30일동안, 70도에서 5일동안
공기회전 OVEN에 방치하였다.
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온도
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기간
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시료수
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60도
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30일
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21
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70도
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5일
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24
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이 전처리기간후 모든 sample은 Duct안에 설치되었고
section Ⅴ.1에 의한 밀착 시험을 통과해야
한다.
Ⅵ. 부하사이클된 케이블에 대한 시험
시험장치 :
Duct(관)와 케이블 종류 및 직경은 설치 시방서에
따라 선정되어졌다. Cable의 길이는 이 test에
가장 적합하게 적당히 선정하였다. 다음 그림은 전과정에
사용된 시험 구성의 개념을 나타낸 것이다.
입력보전 시험의 경우 RDSS sample은 공기로 채워졌고 일정한 공기
압력장치에 연결되어졌다.
(공기)충전 튜브는 RDSS부위에서 Mastic으로 덮여졌다
1. 단심케이블 구성에 대한 Load Cycle시험
: 2개의 RDSS sample은 대략 외부 직경이 38㎜인
단심 15kv XLPE절연 전력 Cable과 함께 내부
직경이 100㎜인 PVC관에 설치되었다. 이 Cable은
IEEE404에 따라 130도 도체온도까지의 조건으로
수심
1.5ｍ깊이의 압력에서 RDSS와 함께 30일간 부하사이클(Load cycle)한다.
- 결과 : 전체 시험동안 누설이 계측되지 않음.
2. 다심 케이블 구성 및 공기압에 대한 Load cycle시험
; 2개의 RDSS sample과 sealing clip을 내부 직경이
125㎜인 PVC Duct안에 3개의 단심XLPE절연,
150SQ, 20KV A도체 케이블 (외부직경 약 37㎜)과
같이 설치되었다.
이 CABLE은 RaychemSpecification PPS3013(BS,IEC,VDE등의
national specification과 유사)에
따라 30kpa(0.3bar)의 Duct내 공기압 하에서 RDSS와
함께 도체온도 90도로 30일동안 Load Cycle
하였다.
- 결과 : 전체 시험동안 누설이 계측되지 않음.
3a. 다심케이블 구성 및 수압에 대한 Load Cycle 시험
: 2개의 RDSS sample과 sealing clip을 내부직경이
125㎜인 PVC Duct안에 3개의 단심 XLPE 절연
150SQ, 20KV AI도체 케이블(외부직경 약37㎜)과 같이
설치되었다.
이 Cable은 Raychem Specification PPS에 따라 3Meter
수압을 가한 상태에서 RDSS와 함께 도체
온도 90도로 42일(126 cycles)동안 Load Cycle하였다.
3b. 다심케이블 구성 및 진동에 대한 Load Cycle 시험
: Test 3a를 끝낸 4개의 RDSS sample을 한 개의 cable
loop의 2개의 Duct안에 설치하였다. 그 2개의
duct(대략 1.6m 떨어져있는)사이에 있는 cable 다발의
중심부에 직경 6㎜ 진폭과 약 15Hz 주파수를
가진 정현파 진동을 가했다. 시험 기간중 RDSS시료측에는
3Meter의 수압을 가하였다. 이 Cable
다발을 load-cycling없이 24시간동안 진동을 가한 후
Test 3a에 따라 load-cycling을 24시간 동안
가하였다.
4. 다심케이블 구성의 고온 굴곡시험
: 2개의 RDSS sample과 sealing clip은 내부 직경이
100㎜인 Duct안에 3개의 단심 XLPE 절연, 15KV
전력cable(외부직경 약29㎜)과 같이 설치되었다.
도체 온도를 130도로 높이고 RDSS Sealing
System 에 5m의 수압을 가한다.
1시간동안 열을 가한 후 각 개의 케이블과 전체
케이블 다발을 45도 각도로 구부려 2분간 유지한다.
이과정은 반대방향으로도 시행되었다. 구부리는
힘은 Duct의 끝에서 케이블 외경의 10배 길이 만큼
떨어진 곳에 가하여졌다.
- 결과 : 전체 시험동안 누설이 계측되지 않음.
5. 다심케이블 구성의 압력유지 시험
: 4개의 RDSS 시료를 내부 직경이 125㎜인 PVC Duct안에
3개의 단심 XLPE절연, 150㎟ 20KV AI
도체 케이블(외부직경 약37㎜)과 같이 대기압에서
300kpa(3bar)의 압력으로 설치 하였다. 케이블을
3meter 수압을 가한 RDSS와 함께 PPS3013에 의해
90℃도체 온도로 계속적으로 load-cycle하였다.
7일후에 RDSS샘플들의 내부압력을 원래 내부 압력의
1/3인 100kpa(1bar)에 도달할때까지 24시간의
간격으로 감압하였다. 압력과 시간관계는 다음
그래프와 같다.
샘플들은 100kpa내부 압력상태에서 24시간 동안 계속해서 load cycle되었다.
Duct안의 물은 공기로
교환되어졌다. Duct 내 공기압력 30kpa(0.3bar)
및 RDSS Bag의 내부압력 100kpa(0.3bar) 상태에서
샘플들은 다시 24시간 동안 계속해서 load cycle되어있다.
- 결과 : 전체 시험동안 누설이 계측되지 않음.
Ⅶ. 재료시험
1. 노화 후의 헬륨 확산률 시험
: 8개의 RDSS의 샘플들이 4개의 150SQ 1KV AI케이블과
함께 짧은 100㎜내부직경의 PVC관에 장치
되었다. RDSS샘플들은 측정동안에 300kpa의 압력을
발생시키는 진공상태에서 200kPa압력으로
Helium가스로 팽창되어졌다. 다음 그림이 사용되어진
실험도표의 원리를 보여준다.
설비후 진공상태에서 측정된 확산율은 4.4×10-6m bar 1/sec
He보다 적다.
모든 샘플들은 PPS3013에 따라 대기중에서 도체온도
95℃로 6주간의 load-cycling을
실시하였다.
- 결과 : 10ad-cycling후의 진공상태에서 측정돈
확산율은 6.5×10(-6)m bar 1/sec He를 넘지않았다.
2. Puncture Resitance
: 직경 100±2㎜의 laminate재료(RDSS Bag)샘플3개를
스쿠류드라이버(tip type A-1-5, 5)를 이용해
200㎜/min 속도로 압박하여 구멍을 내면서 이때 가해지는
힘을 측정하였다.
- 결과 : 모든 샘플들에 구멍을 뚫기 위해 요구된 힘은
100N 이상이었다.
3. Pressure Resistance
: 세개의 RDSS샘플들을 전선없는 100㎜내부직경
PVC관에 300kpa 압력으로 팽창하여 설치 하였다.
내부압력을 15분이내에 450kpa로 증가 시키고
이어서 매15분만다 50kpa씩 증가하였다.
- 결과 : 모든 샘플들에 파열된 압력은 900kpa(9bar)가
넘었다.
Ⅷ. 참고자료
- CTR-224 Raychem Telecommunications
Division Type Test Report, October 1993.
- EDR-5253 Raychem Electrical
Products Division Test Reoirtm November 1994.
- EN 590 Automotive
Fuels-Diesel-Requirements and Methods of Test.
- IEEE-404 IEEE Standard
for Cable Joints of use with Extruded Dielectric Cable Rated
5000V
through 46000V and Cable Joints for use with Laminated Dielectric
Cable
Rate 2500V through 500000V,1986
- IEC-68-2-6 Basic Environmental Testing
Procedures.
Test
Fc:Vibration(Sinusoidal):
- IEC-68-2-14 Basic Environmental Testing Procedures.
Test
Nb:Change of Temperature with Specified Rate of Change.
- IEC-68-2-17 Basic Environmental Testing Procedures.
Test
Qc:Sealing Tests-Gas Leakage(Bubble Test)
- ISO 291 Pastics. Standard
Atmospheres for Conditioning and Testing
- ISO 1998/1 Petroleum Industry-Vocabulary-Part
1.
- ISO 2380-1 Screwdrivers for Slotted-head
Screws.
Part
1: Tips for Hand-and Machine-operated Screwdrivers.
- ISO 3303 Rubber-or Plastic-coated
Fabrics
Determination
of Bursting Pressure:
- PPS 3013 Raychem Master Specification
for Cable Accessoried.
Rof
Power Cables and Flexible Cables up to 42kv, 1992
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